Study of DNA-binding Proteins Using a Mechanical Nanodevice

使用机械纳米装置研究 DNA 结合蛋白

基本信息

  • 批准号:
    0405632
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 30万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Continuing Grant
  • 财政年份:
    2004
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2004-07-01 至 2007-09-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project will develop a nano-device based method to study protein-DNA interactions on a single molecule basis. Specifically, the nano-device will monitor single protein binding events by detecting the conformational change induced in the probe DNA. This represents a new paradigm of molecular detection, whereby the target molecule is detected through the conformational change induced in a single-molecule probe. Molecular scale devices hold the promise to revolutionize science and technology, and demonstrating a practical single molecule device for protein detection will be a significant step in the development of the field. Scientifically, gaining insight into the interplay between molecular recognition and mechanical deformation will impact our understanding of allosteric control mechanisms in bio-polymers. Graduate students and postdoctoral fellows will be trained in state-of-the-art optical and micro-mechanical techniques to manipulate single molecules. This research cuts across disciplines and thus offers an excellent opportunity to broaden the scientific outlook of graduate students and postdoctoral researchers on current advances in molecular biophysics and nano-technology. The molecules of life - proteins, DNA - interact within the living cell in a spectacular molecular dance, where partners must find each other and direct each other's steps. Traditional methods of analysis such as X-ray crystallography examine these processes through snapshots frozen in time. The research proposed here will develop a new method to directly observe certain steps of the molecular dance as they happen in real time. Specifically, the project will employ a nano-device to observe the process of a single protein molecule interacting with a short stretch of DNA. The successful outcome of the project will, scientifically, build up our knowledge of how molecular recognition is coupled to molecular deformation in biological systems; technologically, it will demonstrate a nano-technology based platform for high-sensitivity protein detection. Graduate students and postdoctoral fellows will be trained in state-of-the-art optical and micro-mechanical techniques to manipulate single molecules. This research cuts across disciplines and thus offers an optimal opportunity to broaden the scientific outlook of graduate students and postdoctoral researchers on current advances in molecular biophysics and nano-technology.
该项目将开发一种基于纳米器件的方法,以单分子为基础研究蛋白质-DNA相互作用。具体而言,纳米装置将通过检测探针DNA中诱导的构象变化来监测单个蛋白质结合事件。这代表了一种新的分子检测模式,通过在单分子探针中诱导的构象变化来检测靶分子。分子尺度的设备有望彻底改变科学和技术,展示用于蛋白质检测的实用单分子设备将是该领域发展的重要一步。科学家们,深入了解分子识别和机械变形之间的相互作用将影响我们对生物聚合物变构控制机制的理解。研究生和博士后将接受最先进的光学和微机械技术的培训,以操纵单分子。这项研究跨越学科,因此提供了一个很好的机会,以扩大研究生和博士后研究人员在分子生物物理学和纳米技术的当前进展的科学观。生命的分子--蛋白质、DNA --在活细胞内以一种壮观的分子舞蹈相互作用,在这种舞蹈中,伙伴们必须找到彼此并指导彼此的步伐。传统的分析方法,如X射线晶体学,通过在时间上冻结的快照来检查这些过程。这里提出的研究将开发一种新的方法,直接观察分子舞蹈的某些步骤,因为它们发生在真实的时间。具体来说,该项目将采用纳米设备来观察单个蛋白质分子与一小段DNA相互作用的过程。该项目的成功结果将在科学上建立我们对分子识别如何与生物系统中的分子变形相结合的知识;在技术上,它将展示一个基于纳米技术的高灵敏度蛋白质检测平台。研究生和博士后将接受最先进的光学和微机械技术的培训,以操纵单分子。这项研究跨越学科,因此提供了一个最佳的机会,以扩大研究生和博士后研究人员对分子生物物理学和纳米技术的当前进展的科学观。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Giovanni Zocchi其他文献

Duplex-single strand denaturing transition in DNA oligomers
DNA 寡聚物中的双链体-单链变性转变
  • DOI:
  • 发表时间:
    2003
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Giovanni Zocchi;A. Omerzu;T. Kuriabova;Joseph Rudnick;George Grüner
  • 通讯作者:
    George Grüner
Nonlinear Elasticity of DNA Bending
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2011.11.1519
  • 发表时间:
    2012-01-31
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Hao Qu;Yong Wang;Chiao-Yu Tseng;Giovanni Zocchi
  • 通讯作者:
    Giovanni Zocchi
Enzymes as viscoelastic catalytic machines
作为粘弹性催化机器的酶
  • DOI:
    10.1038/s41567-025-02825-9
  • 发表时间:
    2025-03-28
  • 期刊:
  • 影响因子:
    18.400
  • 作者:
    Eyal Weinreb;John M. McBride;Marta Siek;Jacques Rougemont;Renaud Renault;Yoav Peleg;Tamar Unger;Shira Albeck;Yael Fridmann-Sirkis;Sofya Lushchekina;Joel L. Sussman;Bartosz A. Grzybowski;Giovanni Zocchi;Jean-Pierre Eckmann;Elisha Moses;Tsvi Tlusty
  • 通讯作者:
    Tsvi Tlusty
Anisotropic Mechanical Response of the Enzyme Guanylate Kinase Perturbed by the DNA Molecular Spring
  • DOI:
    10.1016/j.bpj.2009.12.2445
  • 发表时间:
    2010-01-01
  • 期刊:
  • 影响因子:
  • 作者:
    Chiao-Yu Tseng;Andrew Wang;Giovanni Zocchi
  • 通讯作者:
    Giovanni Zocchi
Metal Assisted Chemical Etching patterns at a Ge/Cr/Au interface modulated by the Euler instability
由欧拉不稳定性调制的 Ge/Cr/Au 界面处的金属辅助化学蚀刻图案
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Y. Wong;Giovanni Zocchi
  • 通讯作者:
    Giovanni Zocchi

Giovanni Zocchi的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Giovanni Zocchi', 18)}}的其他基金

Dissipation in the mechanics of soft molecules
软分子力学中的耗散
  • 批准号:
    1809381
  • 财政年份:
    2018
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
Nano - Rheology of Enzymes
纳米 - 酶的流变学
  • 批准号:
    1404400
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Standard Grant
DNA Springs Coupled to Proteins
DNA 弹簧与蛋白质偶联
  • 批准号:
    1006162
  • 财政年份:
    2010
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant
Conformational Motion of Enzymes Studied by Evanescent Wave Microscopy
用倏逝波显微镜研究酶的构象运动
  • 批准号:
    0105903
  • 财政年份:
    2001
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

LncRNA SNHG14调控miR-214-3p的DNA甲基化水平在支气管肺发育不良肺泡化阻滞的机制研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于内在抗炎和抗氧化功能的可注射 DNA 水凝胶高效负载牙髓干细胞促进脊髓损伤修复的作用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
DNA2在精子发生中的功能以及其缺失导致男性不育的机制研究
  • 批准号:
    Z25H040004
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
DNA纳米聚合物拓扑形态的设计和调控
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
HMGCL通过H3K27乙酰化增强RAD52依赖的DNA损伤修复促进宫颈癌放疗抵抗的机制研究
  • 批准号:
    JCZRLH202500546
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
替尼泊苷抑制APEX1驱动DNA损伤在治疗肺癌中的作用及机制研究
  • 批准号:
    JCZRYB202500477
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
NEDD4泛素化调控CREB/miR-132轴诱发精子DNA碎片化在肥胖不育中的作用及机制
  • 批准号:
    QN25H200016
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
高强度DNA杂化纳米机器人在内体膜调控和核酸药物递送中的基础研究
  • 批准号:
    HDMZ25H300006
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
PLOD2的DNA低甲基化模式驱动内质网与线粒体代谢串扰诱导免疫微环境重塑和化疗耐药
  • 批准号:
    KLY25H160008
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目
基于高特异性驱动三维多足DNA步行器的牛奶中痕量喹诺酮类抗生素一体化检测机理研究
  • 批准号:
    2025JJ60197
  • 批准年份:
    2025
  • 资助金额:
    0.0 万元
  • 项目类别:
    省市级项目

相似海外基金

METHYL-SENTRY: Proposed feasibility study of a nanopore diagnostic tool with rapid automated measurement of cell free DNA methylation state for clinical cancer evaluation
METHYL-SENTRY:拟议的纳米孔诊断工具的可行性研究,可快速自动测量无细胞 DNA 甲基化状态,用于临床癌症评估
  • 批准号:
    10547114
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
Charge Transfer Study of DNA/MoS2 interface
DNA/MoS2界面的电荷转移研究
  • 批准号:
    10514726
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
METHYL-SENTRY: Proposed feasibility study of a nanopore diagnostic tool with rapid automated measurement of cell free DNA methylation state for clinical cancer evaluation
METHYL-SENTRY:拟议的纳米孔诊断工具的可行性研究,可快速自动测量无细胞 DNA 甲基化状态,用于临床癌症评估
  • 批准号:
    10708833
  • 财政年份:
    2022
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
Study mechanisms and biological significance underlying enrichment of Polycomb protein with DNA replication machinery components in Drosophila male germline
研究果蝇雄性种系中多梳蛋白与 DNA 复制机制成分富集的机制和生物学意义
  • 批准号:
    10224262
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
Study mechanisms and biological significance underlying enrichment of Polycomb protein with DNA replication machinery components in Drosophila male germline
研究果蝇雄性种系中多梳蛋白与 DNA 复制机制成分富集的机制和生物学意义
  • 批准号:
    9976339
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
cGAS-mediated glial responses to DNA damage: A pilot study
cGAS 介导的神经胶质细胞对 DNA 损伤的反应:一项初步研究
  • 批准号:
    10019417
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
cGAS-mediated glial responses to DNA damage: A pilot study
cGAS 介导的神经胶质细胞对 DNA 损伤的反应:一项初步研究
  • 批准号:
    9893482
  • 财政年份:
    2019
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
Study on DNA binding PPR protein
DNA结合PPR蛋白的研究
  • 批准号:
    16H05067
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
An Unnatural Amino Acid-based Chromatin Isolation Method (UChIMe) for the Study of Cancer-associated Protein-DNA Interactions
用于研究癌症相关蛋白-DNA 相互作用的基于非天然氨基酸的染色质分离方法 (UChIMe)
  • 批准号:
    10271843
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
Theoretical Study on Relation of Base sequence and Electronic Structures toward Elucidation of Mechanism of DNA Electric Conductivity.
碱基序列与电子结构关系的理论研究,阐明DNA导电机制。
  • 批准号:
    16K05666
  • 财政年份:
    2016
  • 资助金额:
    $ 30万
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了